Un equipo de la escuela de ingenieros Ensta de París ha probado con éxito el primer pararrayos láser del mundo, en un experimento que abre la puerta a mejorar los métodos de protección de infraestructuras críticas — como centrales eléctricas, aeropuertos y plataformas de lanzamiento. Tal como se describe en un artículo de la revista Nature Photonics publicado este lunes, los investigadores han demostrado que un potente láser dirigido al cielo puede crear una especie de "pararrayos virtual" y desviar la trayectoria de las descargas eléctricas. Recordemos que hace un mes también se hizo un gran descubrimiento con láseres: un nuevo hito en la fusión nuclear.
El dispositivo de protección más común hasta ahora era el pararrayos Franklin: una antena metálica conductora de la electricidad que intercepta las descargas eléctricas para guiarlas de manera segura hasta tierra. Desgraciadamente, los rayos son responsables de daños y pérdidas considerables que hacen que sea importante desarrollar mejores métodos de protección. Parece que un láser dirigido al cielo podría ser una alternativa al tradicional pararrayos Franklin, actuando como una especie de barrera virtual móvil.
Experimentos en Suiza
"Aquí presentamos la primera demostración de que los filamentos inducidos por el láser (formados en el cielo por pulsos de láser cortos e intensos) pueden guiar las descargas de rayos a distancias considerables", resumen a los investigadores en el artículo. Al mismo tiempo, añaden que "este avance experimental permitirá progresar en la protección contra los rayos y en la física del rayo".
El uso de pulsos láser intensos para guiar las descargas solo se había llegado a explorar condiciones de laboratorio, sin ningún resultado de campo para demostrar experimentalmente el guiado de rayos por láser. Se trata de una situación que ha cambiado gracias a la tarea de Aurélien Houard y sus colegas, que llevaron a cabo una serie de experimentos en la montaña Säntis (nordeste de Suiza) durante el verano del 2021. El objetivo de los experimentos era explorar si un láser puede guiar la caída de un rayo (y sí, sí que puede hacerlo).
Las pruebas se hicieron con un láser de teravatio de alta tasa de repetición, cuyo dispositivo tiene el tamaño de un coche grande y dispara hasta mil pulsos láser por segundo. Se instaló cerca de una torre de telecomunicaciones, impactada por un rayo en torno a 100 veces al año. Durante más de seis horas de funcionamiento en plena tormenta, los investigadores observaron cómo el láser desviaba el curso de cuatro descargas eléctricas hacia arriba. De hecho, uno de los rayos fue grabado directamente por dos cámaras de alta velocidad y se vio cómo seguía la trayectoria del láser durante más de 50 metros.
Hace más de veinte años que este campo de investigación es muy activo, pero este ha sido el primer resultado de campo que demuestra experimentalmente la existencia de rayos guiados por láser. Además, los investigadores destacan que el experimento allana el camino para nuevas aplicaciones atmosféricas de los láseres ultracortos y representa un importante avance en el desarrollo de una protección contra rayos basada en láser — que será útil en los aeropuertos, plataformas de lanzamiento o grandes infraestructuras.